전자는 어떻게 원자 내부에서 움직이나요?
우리가 아는 미립자 세계에는 원자와 전자가 존재하는걸로 알고 있습니다. 그러나 실제로 그 수치를 본다면 원자와 전자 사이에서는 거리는 비율로 따져본다면 우주만큼 먼거리라고 합니다. 그렇다면 전자가 빈공간이 있음에도 불구하고 우리는 물질을 통과할 수 없는걸까요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
전자는 원자핵 주위를 확률적으로 퍼져 있는 전자구름 형태로 존재하며 고전적인 궤도가 아니라 양자역학적으로 움직입니다 원자는 대부분이 빈 공간이지만 전자는 파동적 성질과 전자 간의 반발력 그리고 파울리 배타 원리 때문에 다른 입자들이 쉽게 그 공간을 통과하지 못하게 만듭니다
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
우리는 원자와 전자가 미립자 세계의 기본 구성
요소라고 배웠습니다.
실제로 측정해보면 원자와 전자 사이에는
엄청난 빈 공간이 존재합니다.
원자는 핵과 그 주위를 도는 전자로 구성되어 있습니다.
핵은 양성자와 중성자로 이루어져 있으며 전자는 핵보다
훨씬 작고 가벼운 입자입니다.
원자의 대부분은 빈 공간이며 핵은 원자의 중심에
위치하고 전자는 핵 주변의 넓은 공간에서 운동합니다.
만약 원자핵을 골프공 크기로 비유한다면 전자는
그 주변을 1km 떨어진 곳에서 공전하는 것과 같습니다.
원자와 전자 사이에는 엄청난 빈 공간이 존재합니다.
그렇다면 왜 우리는 이 빈 공간을 통과할 수 없는 것일까요,
그 이유는 전자와 핵 사이에 작용하는 전기력 때문입니다.
전자는 음전하를 가지고 있으며 핵은 양전하를 가지고 있습니다.
이 두 가지 반대 전하 사이에는 서로를 끌어당기는 힘이 작용합니다.
이 전기력은 핵과 전자를 결합시키고 원자를 형성하는
역할을 합니다. 또한 외부에서 가해지는 힘이 없다면 전자는
핵 주변의 궤도를 따라 계속해서 운동합니다.
물질은 원자들이 밀집되어 구성되어 있습니다.
우리가 물질을 만지거나 통과하려고 할 때 실제로는
빈 공간이 아닌 원자의 전자 구름과 충돌하게 됩니다.
전자 구름은 음전하를 가지고 있으며 같은 전하끼리는
서로를 밀어내는 힘이 작용합니다.
이러한 밀어내는 힘 때문에 우리는 물질을 통과할 수 없습니다.
만약 전자와 핵 사이에 빈 공간만 존재한다면 우리는
물질을 쉽게 통과할 수 있었을 것입니다.
원자와 전자 사이에는 엄청난 빈 공간이 존재하지만
전자와 핵 사이에 작용하는 전기력과 전자 구름의
밀어내는 힘 때문에 우리는 물질을 통과할 수 없습니다.
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